JP2020518089A - マグネシウムled照明灯 - Google Patents

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Abstract

優秀な放熱性能と優秀な耐食性を有するヒートシンクを具備するマグネシウムLED照明灯が開示される。本発明の一態様に係るマグネシウムLED照明灯は、LED基板、ヒートシンク、ヒートシンクサポート、ガラスを含む。LED基板は一面に少なくとも一つのLED素子が装着される。ヒートシンクはLED基板の他面に結合されてマグネシウム押出物で製作される。ヒートシンクサポートはマグネシウムダイカストで製作され、LED基板を収容するように形成され、貫通口を具備して貫通口にヒートシンクが突出するように結合される。ガラスはヒートシンクサポートに結合されてLED基板を覆う。

Description

本発明はマグネシウムLED照明灯に関するものである。
一般的に、LED照明灯に使用されるLED(LED、light emitting diode)素子はN型半導体とP型半導体を接合した光電変換素子であって、電力消費が少なく、高輝度であり、街路灯などの照明装置に有用に活用されている。しかし、LED照明灯は放熱処理が必ず要求される。LEDで発生する熱を外部に迅速に放出させないと、LED素子の性能が急激に低下したり、LED素子の破損により故障が発生するためである。
このような放熱を目的に、主にヒートシンクが使用される。ところで、ヒートシンクは外部に露出しているため、そのまま使用する場合、美観上にも悪く腐食の恐れもあるため、コーティングを施して使用する。ところが、コーティングが不良の場合、放熱性能はもちろん、耐食性も低下して腐食が発生するという問題がある。
本発明は、優秀な放熱性能と優秀な耐食性を有するヒートシンクを具備するマグネシウムLED照明灯を提供するところにその目的がある。
前述した課題を達成するための本発明の一態様に係るマグネシウムLED照明灯は、LED基板、ヒートシンク、ヒートシンクサポート、ガラスを含む。LED基板は一面に少なくとも一つのLED素子が装着される。ヒートシンクはLED基板の他面に結合され、マグネシウム押出物で製作される。ヒートシンクサポートはマグネシウムダイカストで製作され、LED基板を収容するように形成され、貫通口を具備して貫通口にヒートシンクが突出するように結合される。ガラスはヒートシンクサポートに結合されてLED基板を覆う。
本発明の他の態様によると、ヒートシンクはプラズマ電解酸化法でコーティングされたものであり得る。
本発明のさらに他の態様によると、プラズマ電解酸化法を遂行する時の印加電圧は530〜630Vであり、電流密度は8〜15A/dmであり得る。
本発明のさらに他の態様によると、プラズマ電解酸化法に利用される電解液は水酸化カリウムとケイ酸ナトリウムを含有し、水酸化カリウムの濃度は0.1〜10g/Lであり、ケイ酸ナトリウムの濃度は0.1〜10g/Lであり得る。
本発明によると、マグネシウムLED照明灯のヒートシンクの外観および放熱性能、耐腐食性が優秀となる。
本発明の一実施例に係るマグネシウムLED照明灯の斜視図。 図1に図示されたマグネシウムLED照明灯を別の方向から見た斜視図。 図1に図示されたマグネシウムLED照明灯の分解斜視図。 図1に図示されたマグネシウムLED照明灯の断面図。
前述した、そして追加的な態様は後述する実施例を通じて明確となるはずである。本明細書において、各図面の対応する構成要素は同じ番号で参照される。また、構成要素の形状や大きさなどは実際より誇張され得る。そして、関連した公知技術に対する説明が本発明の要旨を不要に曖昧にする恐れがあると思われる場合、その公知技術に対する説明は省略する。
図1は本発明の一実施例に係るマグネシウムLED照明灯の斜視図、図2は図1に図示されたマグネシウムLED照明灯を別の方向から見た斜視図、図3は図1に図示されたマグネシウムLED照明灯の分解斜視図、図4は図1に図示されたマグネシウムLED照明灯の断面図である。
図1〜図4を参照すると、マグネシウムLED照明灯10は、LED基板110、ヒートシンク120、ヒートシンクサポート130、ガラス140、ガラスカバー150、ブラケット160を含む。
LED基板110の下面には多数のLED素子112が装着されている。そして、LED素子112から出た光はレンズ115を通じて拡散する。
ヒートシンク120はLED基板110の他面に結合され、マグネシウム押出物で製作される。ヒートシンク120は、LED基板110に結合される平板のベース121とベース121から上方に垂直に形成される多数の冷却フィン122で形成されている。ヒートシンク120は押出で成形されるため、冷却フィンの厚さがダイカストで製作されたヒートシンクよりも薄いことがある。また、押出品はダイカスト品よりも熱伝導率が高く、放熱特性も良いため、ヒートシンク120の大きさを減らすことができるという長所がある。LED基板110とヒートシンク120はねじを利用して結合されているが、これに限定されず、他の締結手段を利用して結合してもよい。
ヒートシンクサポート130はマグネシウムダイカストで製作され、LED基板を収容するように形成され、貫通口130aを具備して貫通口130aにヒートシンク120が突出するように結合される。ヒートシンク120とヒートシンクサポート130間の結合は、ねじを利用してもよく、他の締結手段を利用してもよい。また、ヒートシンクサポート130の両側端には、後述するブラケット160を結合するための結合部が備えられている。
ガラス140はヒートシンクサポート130に結合されてLED基板110を覆う。ガラス140は四角形状からなる平板の形状になっている。ここでガラス140は、その名称がガラス140となってはいるものの、ガラスでもよく、透明のプラスチックでもよい。そして、ガラス140を衝撃から保護するために、ガラス140の縁には衝撃緩和材145が結合され得る。衝撃緩和材145は中が空いている□字状であり、その断面はガラスの縁が差し込まれ得るように溝が形成された「⊂」の形状であり得る。
ガラスカバー150は中が空いている□字状に形成され、ガラス140の角部位を覆うように製作され得る。そして、ヒートシンクサポート130と結合されてガラス140が安定して固定されてようにする。
ブラケット160は、マグネシウムLED照明灯10を壁や天井に固定できるようにする部材である。このためにブラケット160には結合具160aが形成されている。
前述のように形成されたマグネシウムLED照明灯10は、ヒートシンク120が押出成形されるため冷却フィンの厚さが相対的に薄く、熱伝導率が高いため放熱特性が良いという長所がある。
一方、ヒートシンク120はプラズマ電解酸化法でコーティングされたものであり得る。プラズマ電解酸化法は、別名PEO(Plasma electrolytic oxidation)法とも呼ばれる表面処理方法であって、ヒートシンクの素材と対向する電極を離隔するように電解液の中に浸漬させ、ヒートシンクの素材と対向する電極にそれぞれ互いに異なる極性の電気を印加すると、ヒートシンクの素材の表面に酸化物および金属間化合物の形態が形成される。
電解液は基本的に、少量の強アルカリ性水溶液および酸化物層の一成分としての役割ができるすべての種類の水溶性塩のうち、一つまたはそれ以上の組み合わせで構成される。本発明に係る電解液は、水酸化カリウム(KOH)とケイ酸ナトリウム(NaO−nSiO、n=1〜4)を含有することが好ましい。水酸化カリウムの濃度は0.1〜10g/L程度であり、ケイ酸ナトリウムの濃度は0.1〜10g/Lであることが好ましい。水酸化カリウムの代わりに水酸化ナトリウム(NaOH)のような強アルカリ性溶質を利用してもよく、ケイ酸ナトリウムの代わりにアルミン酸ナトリウム(NaAlO)のような弱アルカリ性溶質を利用してもよい。
そして、プラズマ電解酸化法を遂行する時の印加電圧は530〜630Vであり、電流密度は8〜15A/dmであることが好ましい。前記のように電解質の濃度を低くし、印加電圧および電流密度を高くする場合、高温のプラズマを生成することができるため、PEO膜と素材とが強い接着力を有するようになる。また、皮膜の成長速度が遅いため、組織が緻密であり、気孔が少なく、硬度が優秀な皮膜が形成される。また、熱衝撃、耐食性、耐摩耗性が優秀であるという長所を有する。
本発明は添付された図面に図示された実施例を参照して説明されたが、これは例示に過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であればこれから多様な変形および均等な他の実施例が可能であることが理解できるはずである。したがって、本発明の真の保護範囲は添付された特許請求の範囲によってのみ定められるべきである。

Claims (4)

  1. 一面に少なくとも一つのLED素子が装着されたLED基板;
    前記LED基板の他面に結合されてマグネシウム押出物で製作されたヒートシンク;
    マグネシウムダイカストで製作され、前記LED基板を収容するように形成され、貫通口を具備して前記貫通口に前記ヒートシンクが突出するように結合されるヒートシンクサポート;および
    前記ヒートシンクサポートに結合されて前記LED基板を覆うガラス;を含む、マグネシウムLED照明灯。
  2. 前記ヒートシンクはプラズマ電解酸化法でコーティングされた、請求項1に記載のマグネシウムLED照明灯。
  3. プラズマ電解酸化法に利用される電解液は、水酸化カリウムとケイ酸ナトリウムを含有し、水酸化カリウムの濃度は0.1〜10g/Lであり、ケイ酸ナトリウムの濃度は0.1〜10g/Lである、請求項2に記載のマグネシウムLED照明灯。
  4. プラズマ電解酸化法を遂行する時の印加電圧は530〜630Vであり、電流密度は8〜15A/dmである、請求項3に記載のマグネシウムLED照明灯。
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